微机原理与接口技术

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内容简介:    本书以Intel 80x86和IBM系列机为对象,详细、系统地介绍了微型计算机的基本原理和接口技术。其主要内容有8086/8088微型计算机的系统及80x86的逻辑结构及寻址方式;半导体存储器及其与微处理器的连接;微机系统中数据传送方式和微机总线,以及微机系统中各种控制和接口电路,包括中断控制器、DMA控制器、定时/计数控制器、并行接口、串行接口、网络接口和模拟接口。 本书内容丰富,力求反映微机的最新发展技术,面向系统、面向应用,通俗易懂,由浅入深。本书可作为大学机电类专业的教材,也可作为从事计算机工作的工程技术人员的参考书。

目录: 第1章 微型计算机系统概述
1.1 微型机的发展、应用及其分类
1.1.1 微型计算机的发展
1.1.2 微型计算机的应用
1.1.3 微型计算机的分类
1.2 微型计算机的组成
1.3 计算机的工作过程
1.4 微型计算机系统的组成
习题1
第2章 微处理器
2.1 微处理器概述
2.1.1 微处理器的功能
2.1.2 80x86微处理器的性能及发展过程
2.2 Intel 8086微处理器结构
2.2.1 8086编程结构
2.2.2 8086系统存储器结构
2.3 8086/8088两种组态模式下的引脚信号和总线形成
2.3.1 8086/8088两种组态模式
2.3.2 8086/8088两种组态下的引脚定义
2.3.3 两种组态下的总线形成
2.4 8086总线的操作时序
2.4.1 8086 最小模式下的总线操作
2.4.2 8086 最大模式下的总线操作
2.4.3 中断响应操作
2.5 8086/8088基本工作电路
2.5.1 时钟发生和驱动器8284
2.5.2 总线控制器8288
2.5.3 数值运算协处理器8087
2.6 从80286到Pentium微处理器结构的变化
2.6.1 80x86的内部结构
2.6.2 80x86的寄存器
2.7 80x86的工作方式
2.7.1 80x86的实地址方式
2.7.2 80x86的保护虚地址方式
习题2
第3章 半导体存储器及其系统
3.1 存储系统与半导体存储器的分类
3.1.1 存储系统
3.1.2 半导体存储器的分类及特点
3.1.3 半导体存储芯片的一般结构
3.2 读写存储器(RAM)
3.2.1 静态RAM (SRAM)
3.2.2 动态RAM(DRAM)
3.3 只读存储器ROM
3.4 存储器与微处理器的连接
3.4.1 存储器地址分配及译码器
3.4.2 存储器芯片与CPU的连接
3.5 80x86的存储系统
3.5.1 8086存储系统
3.5.2 80x86扩展存储器及其管理
习题3
第4章 微型机总线与输入/输出接口
4.1 总线的概念
4.2 系统总线
4.2.1 S100总线
4.2.2 STD总线
4.2.3 IBM PC总线
4.2.4 ISA 和 EISA 总线
4.2.5 PCI总线
4.2.6 常用微型机总线的比较
4.3 外部总线
4.4 I/O接口概述
4.4.1 I/O接口的主要功能
4.4.2 I/O接口的典型结构
4.4.3 I/O接口的编址方法
4.4.4 系统中的数据传送机制
4.5 各种数据传送机制及接口
4.5.1 无条件传送方式及其接口
4.5.2 查询传送方式及接口
4.5.3 中断传送方式
4.5.4 DMA传送方式
4.5.5 I/O处理机方式
习题4
第5章 中断控制器
5.1 Intel 8086中断系统
5.1.1 内部中断
5.1.2 外部中断
5.1.3 中断类型和中断向量表
5.2 高档微处理器的中断系统
5.3 可编程中断控制器8259A
5.3.1 8259A结构及引脚功能
5.3.2 8259A的中断过程
5.3.3 8259A的工作方式
5.3.4 8259A的初始化命令字ICW
5.3.5 8259A的操作命令字OCW
5.4 8259A 的应用
5.4.1 8259A在IBM PC/XT 上的应用
5.4.2 8259A在IBM PC/AT上的应用
5.5 中断服务程序实例
习题5
第6章 DMA控制器
6.1 8237A DMA 控制器
6.1.1 8237A 的工作周期
6.1.2 8237A的基本结构及引脚功能
6.1.3 8237A的内部结构
6.1.4 8237A的工作模式
6.1.5 8237A的控制字
6.2 8237A在微型机上的应用
6.2.1 IBM PC/XT机的8237A DMA控制器
6.2.2 IBM PC/AT机的8237A DMA控制器
6.3 DMA 应用实例
习题6
第7章 定时计数控制器
7.1 8253定时计数器
7.1.1 8253的内部寄存器结构
7.1.2 8253的引脚
7.1.3 8253的工作方式
7.1.4 8253的命令字和编程
7.2 8253的应用举例
习题7
第8章 并行接口
8.1 可编程并行接口芯片8255A
8.1.1 8255A的内部结构和引脚信号
8.1.2 8255A的控制字
8.1.3 8255A的工作方式
8.2 并行接口在IBM PC机上的应用
8.2.1 8255A在IBM PC/XT上的应用
8.2.2 8255A在IBM PC/AT上的应用
8.3 8255A的应用实例
习题8
第9章 串行通信接口
9.1 串行通信总线
9.1.1 串行通信基本概念
9.1.2 RS232C总线
9.2 串行接口芯片——8251A
9.2.1 8251A的内部结构
9.2.2 8251A的引脚
9.2.3 8251A控制字及初始化方法
9.2.4 应用8251A 编程实例
9.3 可编程串行接口芯片Ins*!8250
9.3.1 8250的内部结构
9.3.2 8250的引脚
9.3.3 8250的寄存器
9.3.4 8250在IBM PC系列机中的应用
习题9
第10章 网络接口
10.1 网络接口控制器
10.1.1 网络接口控制器的概述
10.1.2 基于NIC的网卡结构及功能
10.2 NIC的工作原理
10.2.1 帧结构
10.2.2 DMA 结构
10.2.3 帧接收
10.2.4 帧发送
10.2.5 远程DMA
10.3 NIC的内部寄存器
10.3.1 内部寄存器的地址映射
10.3.2 寄存器的描述
10.3.3 DMA寄存器
10 3.4 物理地址寄存器
10.3.5 多址寄存器
10.3.6 其他寄存器
10.4 NIC的初始化
10.4.1 NIC的复位状态
10.4.2 NIC初始化过程
习题10
第11章 数模(D/A)与模数(A/D)接口
11.1 D/A转换器
11.1.1 D/A转换器的性能参数
11.1.2 8位D/A转换器0832芯片及其接口设计
11.1.3 12位D/A转换器1210芯片及其接口设计
11.1.4 D/A转换器应用举例
11.2 模/数 (A/D)转换器
11.2.1 A/D转换的主要性能指标
11.2.2 A/D转换的外围电路
11.2.3 8位A/D转换器——ADC 0809芯片
11.2.4 ADC 0809与PC总线的接口设计
11.2.5 ADC 0809与PC总线的连接
11.2.6 12位A/D转换器——AD574 芯片
11.2.7 12位AD574的接口设计
习题11
附录 8086/8088指令集

前言:   “微型计算机原理与接口技术”是我国高校电子工程、自动控制、通信工程等专业的一门技术基础课程。本书是编者根据从事高校各专业微型计算机原理及接口技术的教学实践,参照原国家教委“工科计算机基础教学基本要求”的精神编写的。
本书在内容取材上,力求反映出微型计算机的最新技术。对于微机原理的内容上,以Intel 8086/8088为基础,介绍从Intel 80286到Pentium在结构上的变化,以及80x86的工作方式。
对于接口技术,除了介绍接口本身以外,还列举了相应的实例以及在PC系列机上的应用情况,使学生在学完本门课程后,掌握微机原理,学会对接口的编程,并对IBM PC系列机系统有全面的了解。
本书在写作方法上本着让学生看懂的原则,力求通俗易懂,由浅入深。为了解决本门课程内容较多且各个接口芯片的逻辑联系较少等问题,本书的实例主要围绕PC机,解剖一个典型的系统及其所涉及的内容,以利于组织教学,也利于使学生建立系统的观念。为了使学生更好地掌握所学内容,在本书的实例中加入了大量汇编语言程序段,以培养他们动手编程的能力。
全书共由11章组成。第1章是绪论,介绍微型机的组成及工作过程,使学生对计算机有一个总体的了解。第2章以8086/8088为基础,介绍80x86 CPU的结构及工作方式。第3章介绍半导体存储器及存储系统。第4章介绍微型机的总线及输入/输出机制,以及各种机制下一般的接口。第5~7章介绍面向输入输出系统的接口,包括中断控制器8259A、DMA控制器8237和定时计数控制器8253三个芯片。第8~11章介绍面向外设的接口,包括并行接口8255A、串行通信接口8251和8250、网络接口控制器及数模(D/A) 与模数(A/D)接口。
使用本教材的读者需要有8086汇编语言程序的阅读和设计能力以及基本的数字电路和一般的计算机知识。传统上,微处理器的指令系统和汇编语言程序设计等内容应包含在微机原理中,但考虑到许多学校已把这一部分内容放在“汇编语言程序设计”课程中,所以本书没有涉及。这里需要特别指出的是,由于计算机网络的飞速发展,网络接口卡应用得非常广泛,所以本书安排了网络接口一章,学习该章需要具有计算机网络的基本概念。
本书由刘星老师负责编写,参加编写的还有张家生老师、王凤文老师、曲荣欣老师。限于编者的学识水平,本书中的错误和不妥之处在所难免,敬请读者不吝指正。